Перспективные направления использования алюминия для раскисления стали

Перспективные направления использования

алюминия для раскисления стали

Ю. А. Бубликов, канд. техн. наук, доцент 1, эл. почта: yuriy.bublikov@gmail.com

А. В. Ивченко, канд.техн.наук, старший научный сотрудник1

О. В. Зуев, директор 2

А. В. Андрюшкин, главный технолог 3

1Национальная металлургическая академия Украины, Днепр, Украина.

2ООО «Baku Non Ferrous and Foundry Company», Сумгаит, Азербайджан.

3ООО НПП «Васильковский рудовосстановительный завод», Днепр, Украина.

Рассмотрены и проанализированы существующие способы раскисления и легирования стали алюминием.

Предложены наиболее перспективные методы ввода алюминия в железоуглеродистый расплав, позволяющие

значительно повысить коэффициент его полезного использования. На основании анализа данных по

усовершенствованию формы и конструкции алюминиевой чушки путем применения утяжелителей из чугуна и стали

в различных вариантах выбрана и описана технология получения биметаллической алюминиево-железной чушки

со смещенным центром тяжести, что позволит уменьшить контактную поверхность взаимодействия с атмосферным

кислородом и тем самым повысить усвоение алюминия за счет реализации эффекта «ванька-встанька». На основании

промышленного опробования в условиях ООО МЗ «Днепросталь» при предварительном раскислении расплава на

выпуске из электродуговой печи в ковш акцентировано внимание на преимуществах применения фракционированных

комплексных сплавов системы Fe – Al – Si взамен вторичного чушкового алюминия с коэффициентом замены 1:1,25,

что позволило увеличить степень использования алюминия более чем на 40 %. Описаны механизмы процесса

самопроизвольного разрушения сплавов системы Fe – Si, по аналогии с которыми выделены области существования

_-фазы в тройной системе Fe – Al – Si, и с учетом теории охрупчивания интерметаллидов предложено технологическое

решение по стабилизации ферросиликоалюминия от саморассыпания при длительном хранении в любых погодных

условиях и широком диапазоне концентраций путем модифицирования сплава лигатурой на основе редких цветных

металлов. Для этих целей в условиях ООО НВП «Васильковский рудовосстановительный завод» выплавлена опытно-

промышленная партия комплексного алюминиево-кремнистого сплава на железной основе (~30 % Al, ~15 % Si,

ост – Fe) в индукционной печи с применением модифицирующей добавки.

Ключевые слова: вторичный алюминий, раскисление, биметаллическая чушка, комплексные сплавы,

ферросиликоалюминий, самораспад, модифицирование.

DOI: 10.17580/chm.2021.08.02

УДК 669.15

© Бубликов Ю. А., Ивченко А. В., Зуев О. В., Андрюшкин А. В., 2021

«Черные металлы», август 2021 11

ПРОИЗВОДСТВО СТАЛИ

в процессе раскисления и легирования стали, а повышение

расходных коэффициентов материалов отражается на ее сто-

имости и конкурентоспособности продукции на рынке.

В отношении украинского металлургического произ-

водства ситуация с алюминием как раскислителем, массово

используемом в черной металлургии, усугубляется отсут-

ствием мощностей по получению первичного электроли-

тического алюминия (поэтапная остановка в 2009–2014 гг.

ПАО «Запорожский алюминиевый комбинат») и постоян-

ным падением объема заготовок вторичного сырья. Сложив-

шаяся ситуация на вторичном рынке лома и отходов цвет-

ных металлов Украины по заготовке алюминиевого сырья,

при постоянном увеличении стоимости энергоносителей